光伏并网发电系统孤岛检测新方法研究

发布时间：2020-05-27 13:52

【摘要】：随着能源枯竭与环境污染问题日益严峻,清洁能源的有效开发成为一种趋势,太阳能光伏发电是清洁能源利用的重要形式之一。太阳能光伏并网发电是太阳能利用的主要方式,但大规模光伏电源的并网势必会对电力系统本身造成一定的影响,给系统的稳定运行带来诸多问题。光伏并网系统中除考虑正常系统的控制与检测之外,还需考虑一种特殊故障便是孤岛故障,孤岛故障的检测已经成为当下国内外专家学者颇受关注的一个热点。论文围绕光伏并网孤岛检测方法进行了深入的研究。本文介绍了现有孤岛检测方法,为进一步研究提供了参考。通过分析光伏并网发电系统的拓扑结构与孤岛故障特征的关系,在PSCAD仿真软件中搭建了采用基于电网电压定向矢量控制的三相单级式光伏并网发电系统,校验模型的准确性并以该模型作为仿真研究对象。介绍了光伏并网发电系统中孤岛效应的发生机理及功率匹配问题,针对几种传统检测法的不足之处,本文提出一种基于谐波阻抗故障分量的孤岛检测方法,对比正常并网运行与孤岛运行时系统拓扑结构的变化所引起的系统等值阻抗变化,通过提取公共耦合点处特征频率电压电流信号,依据特征频率谐波阻抗序分量在故障前后的差异性判定孤岛的发生。针对谐波阻抗方法中存在故障分量较小,系统中小扰动引起谐波阻抗变化导致误判的问题,本文提出一种改进的基于综合阻抗基波分量的孤岛检测方法,利用与孤岛故障暂态特征相关的电压电流信号变化特征,通过提取公共耦合点处电压电流基频信号,依据孤岛前后电气量的变化所引起综合阻抗的差异性,从而判定孤岛的发生。以上两种孤岛检测方法对不同类型的故障情况进行了仿真,验证了检测方法的正确性,且具有更快的检测速度与无检测盲区的优点,不会影响逆变器输出电能质量的特点,为光伏并网发电系统中的孤岛检测问题提供了理论依据。
【图文】：

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图 1.1 EPIA 世界能源构造预测图.2 光伏产业的现状和发展太阳能光伏发电发展的首要条件是要具备丰富的太阳能资源。根据国际太阳能资富程度进行区域分类，太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域大多分布在北非、南

发电系统,单级,光伏发电,光伏

西安科技大学硕士学位论文2图 1.1 EPIA 世界能源构造预测图1.2 光伏产业的现状和发展太阳能光伏发电发展的首要条件是要具备丰富的太阳能资源。根据国际太阳能资源丰富程度进行区域分类，太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域大多分布在北非、南非、南欧、澳大利亚、南美洲东、西海岸、中东地区、美国西南部、墨西哥和中国西部地区等。目前全世界在运、在建和规划发展的太阳能光伏发电站都位于上述地区所在国家。中国开发光伏发电项目起步较晚，但在建和规划的光伏发电装机容量已位居世界前列。在我国，随着国家政策对清洁能源利用的推动，，分布式光伏发电项目的发展与日俱增，“光伏屋顶”也呈现出遍地开花的态势。尤其是我国“531光伏新政”的实施，对补贴政策做出来重大调整，分布式光伏有望成为光伏行业发展提质增效的侧重点。2017年，我国光伏发电的发展呈现出新的特点：一是分布式光伏发展提速，相比2016年新增规模，增速同比增加3倍；二是光伏新增装机分布地域有明显的转移特征，西北地区的新增装机相对减少，中东部成为光伏发电热点地区；三是光伏发电新方式促进产业发展，“光伏领跑者”计划的成功实施大力促进了光伏产业的发展。相比于2017年的快速发展，2018年我国光伏产业呈现稳步上升的趋势。前三季度分布式光伏总量新增1714万千瓦，逆势增长12%。目前
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM615

【参考文献】